知識(shí)點(diǎn)：內(nèi)存中字的存儲(chǔ)、DS和[address]、字的傳送、mov,add,sub指令、數(shù)據(jù)段、棧、CPU提供的棧機(jī)制、棧頂超界的問(wèn)題、push,pop指令、棧段。

內(nèi)存中字的存儲(chǔ)
CPU中，用16位寄存器來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)字。高8位存放高位字節(jié)，低8位存放低位字節(jié)。
在內(nèi)存中存儲(chǔ)時(shí)，由于內(nèi)存單元是字節(jié)單元（一個(gè)單元存放一個(gè)字節(jié)），則一個(gè)字要用兩個(gè)地址連接的內(nèi)存單元來(lái)存放，這個(gè)字的低位字節(jié)放在低地址單元中，高位字節(jié)存放在高地址單元中。

字單元：即存放一個(gè)字型數(shù)據(jù)（16位）的內(nèi)存單元，由兩個(gè)地址連續(xù)的內(nèi)存單元組成。高地址內(nèi)存單元中存放字型數(shù)據(jù)的高位字節(jié)，低地址內(nèi)存單元中存放字型數(shù)據(jù)的低位字節(jié)。

任何兩個(gè)地址連續(xù)的內(nèi)存單元，N號(hào)單元和N+1號(hào)單元，可以將它們看成兩個(gè)內(nèi)存單元，也可看成一個(gè)地址為N的字單元中的高位字節(jié)單元和低位字節(jié)單元。


DS和[address]
CPU要讀寫一個(gè)內(nèi)存單元的時(shí)候，必須先給出這個(gè)內(nèi)存單元的地址，在8086CPU中，內(nèi)存地址由段地址和偏移地址組成。
8086CPU中有一個(gè)DS寄存器，通常用來(lái)存放要訪問(wèn)數(shù)據(jù)的段地址。

mov指令，可完成三種傳送：
（1）將數(shù)據(jù)直接送入寄存器；
          mov 寄存器名，數(shù)據(jù)
（2）將一個(gè)寄存器中的內(nèi)容送入另一個(gè)寄存器；
          mov 寄存器名，寄存器名
（3）將一個(gè)內(nèi)存單元中的內(nèi)容送入一個(gè)寄存器中。
          mov 寄存器，[內(nèi)存單元的偏移地址]

“[...]”表示一個(gè)內(nèi)存單元的偏移地址，我們知道，只有偏移地址是不能定位一個(gè)內(nèi)存單元的，那么內(nèi)存單元的段地址是多少呢？
指令執(zhí)行時(shí)，8086CPU自動(dòng)取ds中的數(shù)據(jù)為內(nèi)存單元的段地址。

所以，我們需要根據(jù)情況，改變ds中的數(shù)據(jù)。
比如 mov ds, 1000H
但是，8086CPU不支持將數(shù)據(jù)直接送入段寄存器的操作，ds是一個(gè)段寄存器，所以mov ds, 1000H這條指令是非法的。

那么如何將1000H送入ds呢？只好用一個(gè)寄存器來(lái)進(jìn)行中轉(zhuǎn)，即先將1000H送入一個(gè)一般的寄存器，如bx，再將bx中的內(nèi)容送入ds。


怎樣將數(shù)據(jù)從寄存器送入內(nèi)存單元？
從內(nèi)存單元到寄存器的格式是：mov 寄存器名，內(nèi)存單元地址
從寄存器到內(nèi)存單元?jiǎng)t是：mov 內(nèi)存單元地址，寄存器名。

將al中的數(shù)據(jù)送入內(nèi)存單元10000H。
10000H可表示為1000:0，用ds存放段地址1000H，偏移地址是0，則：mov [0], al可完成從al到10000H的數(shù)據(jù)傳送。
mov bx, 1000H
mov ds, bx
mov [0], al


字的傳送
mov指令在寄存器和內(nèi)存之間進(jìn)行字節(jié)型數(shù)據(jù)的傳送。
因?yàn)?086CPU是16位結(jié)構(gòu)，有16根數(shù)據(jù)線，所以，可以一次性傳送16位的數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)可以一次性傳送一個(gè)字。

我們只要在mov指令中給出16位的寄存器就可以進(jìn)行16位數(shù)據(jù)的傳送了。


mov, add, sub指令
mov指令目前可以有以下幾種形式：
mov 寄存器，數(shù)據(jù)               mov ax,8
mov 寄存器，寄存器           mov ax,bx
mov 寄存器，內(nèi)存單元       mov ax,[0]
mov 內(nèi)存單元，寄存器       mov [0],ax
mov 段寄存器，寄存器       mov ds,ax

add和sub指令同mov一樣，都有兩個(gè)操作對(duì)象，它們也可以有上面的幾種形式。
這些形式中有些，兩個(gè)操作數(shù)可以相互交換操作，這些需要用debug中的a命令和t命令多實(shí)踐實(shí)踐。


數(shù)據(jù)段
前面講過(guò)，對(duì)于8086CPU，在編程時(shí)，我們可以根據(jù)需要，將一組內(nèi)在單元定義為一個(gè)段。
我們可以將一組長(zhǎng)度為N（N≤64K）、地址連續(xù)、起始地址為16的倍數(shù)的內(nèi)存單元當(dāng)作專門存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間，從而定義了一個(gè)數(shù)據(jù)段。
比如我們用：123B0H～123BAH這段內(nèi)存空間來(lái)存放數(shù)據(jù)，我們就可以認(rèn)為，123B0H～123BAH這段內(nèi)存是一個(gè)數(shù)據(jù)段，它的段地址為123B，長(zhǎng)度為10字節(jié)。

如何訪問(wèn)數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)呢？
將一段內(nèi)存當(dāng)作數(shù)據(jù)段，是我們?cè)诰幊虝r(shí)的一種安排，我們可以在具體操作的時(shí)候，用ds存放數(shù)據(jù)段的段地址，再根據(jù)需要，用相關(guān)指令訪問(wèn)數(shù)據(jù)段中的具體單元。

比如，我們將123B0H～123BAH的內(nèi)存單元定義為數(shù)據(jù)段。
我們現(xiàn)在要累加這個(gè)數(shù)據(jù)段中的前3個(gè)單元中的數(shù)據(jù)。
mov ax, 123BH
mov ds, ax                ;將123BH送入ds中，作為數(shù)據(jù)段的段地址。
mov al, 0                   ;用al存放累加結(jié)果，先把它清零。
add al, [0]                 ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)單元（偏移地址為0）中的數(shù)值加到al中。
add al, [1]                 ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)單元（偏移地址為1）中的數(shù)值加到al中。
add al, [2]                 ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)單元（偏移地址為2）中的數(shù)值加到al中。

累加數(shù)據(jù)段中的前3個(gè)字型數(shù)據(jù)。
mov ax, 123BH
mov ds, ax                ;將123BH送入ds中，作為數(shù)據(jù)段的段地址。
mov ax, 0                   ;用ax存放累加結(jié)果，先把它清零。
add al, [0]                 ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)字（偏移地址為0）加到ax中。
add al, [2]                 ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)字（偏移地址為2）加到ax中。
add al, [4]                 ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)字（偏移地址為4）加到ax中。


小結(jié)
（1）字在內(nèi)存中存儲(chǔ)時(shí)，要用兩個(gè)地址連續(xù)的內(nèi)存單元來(lái)存放，字的低位字節(jié)存放在低地址單元中，高位字節(jié)存放在高地址單元中。
（2）用mov指令要訪問(wèn)內(nèi)存單元，可以在mov指令中只給出單元的偏移地址。此時(shí)，段地址默認(rèn)在DS寄存器中。
（3）[address]表示一個(gè)偏移地址為address的內(nèi)存單元。
（4）在內(nèi)存和寄存器之間傳送字型數(shù)據(jù)時(shí)，高地址單元和高8位寄存器、低地址單元和低8位寄存器相對(duì)應(yīng)。
（5）mov, add, sub是具有兩個(gè)操作對(duì)象的指令，jmp是具有一個(gè)操作對(duì)象的指令。
（6）可以根據(jù)自己的推測(cè)，在Debug中實(shí)驗(yàn)指令的新格式。


棧
在這里，我們對(duì)棧的研究?jī)H限于這個(gè)角度：棧是一種具有特殊的訪問(wèn)方式的存儲(chǔ)空間。
它的特殊性就在于，最后進(jìn)入這個(gè)空間的數(shù)據(jù)，最先出去。

棧有兩個(gè)基本的操作：入棧和出棧。
入棧就是將一個(gè)新的元素到棧頂，出棧就是從棧頂取出一個(gè)元素。
棧頂?shù)脑乜偸亲詈笕霔?，需要出棧和時(shí)，又最先被從棧中取出。
棧的這種操作規(guī)則被稱為：LIFO（Last In First Out, 后進(jìn)先出）。


CPU提供的棧機(jī)制
現(xiàn)今的CPU中都有棧的設(shè)計(jì)，8086CPU也不例外。
8086CPU提供相關(guān)的指令來(lái)以棧的方式訪問(wèn)內(nèi)存空間。
這意味著，我們?cè)诨?086CPU編程的時(shí)候，可以將一段內(nèi)存當(dāng)作棧來(lái)使用。

8086CPU提供入棧和出棧指令，最基本的兩個(gè)是PUSH（入棧）和POP（出棧）。
比如：push ax 表示將寄存器ax中的數(shù)據(jù)據(jù)送入棧中，pop ax表示從棧頂取出數(shù)據(jù)送入ax。
8086CPU的入棧和出棧操作都是以字為單位進(jìn)行的。

注意，字型數(shù)據(jù)用兩個(gè)內(nèi)存存儲(chǔ)單元存放，高地址單元放高8位，低地址單元放低8位。

8086CPU中，有兩個(gè)寄存器，段寄存器SS和寄存器SP，棧頂?shù)亩蔚刂反娣旁赟S中，偏移地址存放在SP中。

任意時(shí)刻，SS:SP指向棧頂元素。push指令和pop指令執(zhí)行時(shí)，CPU從SS和SP中得到棧頂?shù)牡刂贰?br>
push ax的執(zhí)行：
1）SP=SP-2, SS:SP指向當(dāng)前棧頂前面的單元，以當(dāng)前棧頂前面的單元為新的棧頂；
2）將ax中的內(nèi)容送入SS:SP指向的內(nèi)存單元處，SS:SP此時(shí)指向新棧頂。

pop ax的執(zhí)行過(guò)程和push ax剛好相反：
1）將SS:SP指向的內(nèi)存單元處的數(shù)據(jù)送入ax中；
2）SP=SP+2,SS:SP指向當(dāng)前棧頂下面的單元，以當(dāng)前棧頂下面的單元為新的棧頂。

棧頂超界的問(wèn)題
8086CPU用SS和SP指示棧頂?shù)牡刂罚⑻峁﹑ush和pop指令實(shí)現(xiàn)入棧和出棧。

但是，SS和SP只是記錄了棧頂?shù)牡刂罚揽縎S和SP可以保證在入棧和出棧時(shí)找到棧頂，可是，如何能夠保證在入棧、出棧時(shí)，棧頂不會(huì)超出棧空間？

當(dāng)棧滿的時(shí)候再使用push指令入棧，或?？盏臅r(shí)候再使用pop指令出棧，都將發(fā)生棧頂超界問(wèn)題。

棧頂超界是危險(xiǎn)的，因?yàn)槲覀兗热粚⒁欢慰臻g安排為棧，那么在?？臻g之外的空間里很可能存放了具有其他用途的數(shù)據(jù)、代碼等，這些數(shù)據(jù)、代碼可能是我們自己程序的，也可能是別的程序中的（畢竟一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中并不是只有我們自己的程序在運(yùn)行）。但是由于我們?cè)谌霔３鰲r(shí)的不小心，而將這些數(shù)據(jù)、代碼意外地改寫，將會(huì)引發(fā)一連串的錯(cuò)誤。

8086CPU不保證我們對(duì)棧的操作不會(huì)超界。
也就是說(shuō)，8086CPU只知道棧頂在何處（由SS:SP指示），而不知道讀者安排的?？臻g有多大。

我們?cè)诰幊痰臅r(shí)候要自己操心棧頂超界的問(wèn)題，要根據(jù)可能用到的最大棧空間，來(lái)安排棧的大小，防止入棧的數(shù)據(jù)太多而導(dǎo)致的超界；執(zhí)行出棧操作的時(shí)候也要注意，以防?？盏臅r(shí)候繼續(xù)出棧而導(dǎo)致的超界。


push、pop指令
push和pop指令是可以在寄存器和內(nèi)存（棧空間當(dāng)然也是內(nèi)存空間的一部分，它只是一段可以以一種特殊的方式進(jìn)行訪問(wèn)的內(nèi)存空間。）之間傳送數(shù)據(jù)的。

push和pop指令的格式可以是如下形式：
push 寄存器    ；將一個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)入棧
pop 寄存器     ；出棧，用一個(gè)寄存器接收出棧的數(shù)據(jù)

push 段寄存器  ；將一個(gè)段寄存器中的數(shù)據(jù)入棧
pop 段寄存器 ；出棧，用一個(gè)段寄存器接收出棧的數(shù)據(jù)

push和pop也可以在內(nèi)存單元和內(nèi)存單元之間傳送數(shù)據(jù)
push 內(nèi)存單元 ；將一個(gè)內(nèi)存單元處的字入棧（注意，棧操作都是以字為單位）
pop 內(nèi)存單元   ；出棧，用一個(gè)內(nèi)存單元接收出棧的數(shù)據(jù)
指令執(zhí)行時(shí)，CPU要知道內(nèi)存單元的地址，可以在push、pop指令只給出內(nèi)存單元的偏移地址，段地址在執(zhí)行指令時(shí)，CPU從ds中取得。


棧的綜述

1）8086CPU提供了棧操作機(jī)制，方案如下：
      在SS、SP中存放棧頂?shù)亩蔚刂泛推频刂罚?br>      提供入棧和出棧指令，它們根據(jù)SS:SP指示的地址，按照棧的方式訪問(wèn)內(nèi)存單元。
2）push指令的執(zhí)行步驟：a、SP=SP-2；b、向SS:SP指向的字單元中送入數(shù)據(jù)。
3）pop指令的執(zhí)行步驟：a、從SS:SP指向的字單元中讀取數(shù)據(jù)；b、SP=SP+2。
4）任意時(shí)刻，SS:SP指向棧頂元素。
5）8086CPU只記錄棧頂，?？臻g的大小我們要自己管理。
6）用棧來(lái)暫存以后需要恢復(fù)的寄存器的內(nèi)容時(shí)，寄存器出棧的順序和入棧的順序相反。
7）push、pop實(shí)質(zhì)上是一種內(nèi)存?zhèn)魉椭噶?，注意它們的靈活應(yīng)用。

棧是一種非常重要的機(jī)制，一定要深入理解，靈活掌握。


棧段
前面講過(guò)，對(duì)于8086CPU，在編程時(shí)，我們可以根據(jù)需要，將一組內(nèi)存單元定義為一個(gè)段。我們可以將長(zhǎng)度為N（N<=64K）的一組地址連接、起始地址為16的倍數(shù)的內(nèi)存單元，當(dāng)作?？臻g來(lái)用，從而定義了一個(gè)棧段。
比如，我們將10010H~1001FH這段長(zhǎng)度為16字節(jié)的內(nèi)存空間當(dāng)作棧來(lái)用，以棧的方式進(jìn)行訪問(wèn)。這段空間就可以稱為一個(gè)棧段，段地址為1000H，大小為16字節(jié)。

將一段內(nèi)存當(dāng)作棧段，僅僅是我們?cè)诰幊虝r(shí)的一種安排，CPU并不會(huì)由于這種安排，就在執(zhí)行push、pop等棧操作指令時(shí)就自動(dòng)地將我們定義的棧段當(dāng)作?？臻g來(lái)訪問(wèn)。
如何使得如push、pop等棧操作指令訪問(wèn)我們定義的棧段呢？就是要將SS:SP指向我們定義的棧段。

任意時(shí)刻，SS:SP指向棧頂元素，當(dāng)棧為空的時(shí)候，棧中沒(méi)有元素，也就不存在棧頂元素，所以SS:SP只能指向棧的最底部單元下面的單元，該單元的地址為棧最底部的字單元的地址+2。
如果將10000H～1FFFFH這段空間當(dāng)作棧段，棧最底部字單元的地址為1000：FFFE，所以?？諘r(shí)，SP=0000H。

一個(gè)棧段最大可以設(shè)為多少？
從棧操作指令所完成的功能的角度上來(lái)看，push、pop等指令在執(zhí)行的時(shí)候只修改SP，所以棧頂?shù)淖兓秶?～FFFFH，人?？諘r(shí)候的SP=0，一直壓棧，直到棧滿時(shí)SP=0；如果再次壓棧，棧頂將循環(huán)，覆蓋了原來(lái)?xiàng)Ｖ械膬?nèi)容。所以一個(gè)棧段的容量最大為64KB。


段的綜述
我們可以將一段內(nèi)存定義為一個(gè)段，用一個(gè)段地址指示段，用偏移地址訪問(wèn)段內(nèi)的單元。這完全是我們自己的安排。
我們可以用一個(gè)段豐放數(shù)據(jù)，將它定義為“數(shù)據(jù)段”；
我們可以用一個(gè)段存放代碼，將它定義為“代碼段”；
我們可以用一個(gè)段當(dāng)作棧，將它定義為“棧段”；
我們可以這樣安排，但若要讓CPU按照我們的安排來(lái)訪問(wèn)這些段，就要：
對(duì)于數(shù)據(jù)段，將它的段地址放在DS中，用mov、add、sub等訪問(wèn)內(nèi)存單元的指令時(shí)，CPU就將我們定義的數(shù)據(jù)段中的內(nèi)容當(dāng)作數(shù)據(jù)來(lái)訪問(wèn)；
對(duì)于代碼段，將它的段地址放在CS中，將段中第一條指令的偏移地址放在IP中，這樣CPU就將執(zhí)行我們定義的代碼段中的指令；
對(duì)于棧段，將它的段地址放在SS中，將棧頂單元的偏移地址放在SP中，這樣CPU在需要進(jìn)行棧操作的時(shí)候，比如執(zhí)行push、pop指令等，就將我們定義的棧段當(dāng)作?？臻g來(lái)用。

可見，不管我們?nèi)绾伟才?，CPU將的某段內(nèi)容當(dāng)作代碼，是為因?yàn)镃S:IP指向了那里；CPU將某段內(nèi)存當(dāng)作棧，是為因SS:SP指向了那里。
我們一定要清楚，什么是我們的安排，以及如何讓CPU按我們的安排行事。要非常地清楚CPU的工作機(jī)理，才能在控制CPU來(lái)按照我們的安排運(yùn)行的時(shí)候做到游刃有余。
比如我們將10000H～1001FH安排為代碼段，并在這里存儲(chǔ)如下代碼：
mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0020H     ;初始化棧頂
mov ax,cs
mov ds,ax           ;設(shè)置數(shù)據(jù)段段地址
mov ax,[0]
mov ax,[2]
mov bx,[4]
mov bx,[6]
push ax
push bx
pop bx
pop ax

設(shè)置CS=1000H，IP=0，這段代碼將得到執(zhí)行，可以看到，在這段代碼中，我們雙將10000H～1001FH安排為棧段和數(shù)據(jù)段，10000H～1001FH這段內(nèi)存，即是代碼段，又是棧段和數(shù)據(jù)段。

一段內(nèi)存，可騍既是代碼的存儲(chǔ)空間，又是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，還可以是?？臻g，也可以什么也不是。
關(guān)鍵在于CPU中寄存器的設(shè)置，即：CS、IP、SS、SP、DS的指向。